# 部分放電音響検出の完全ガイド

> ソース: https://voltgrids.com/ja/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/
> Published: 2026-03-29T06:08:10+00:00
> Modified: 2026-05-14T02:25:33+00:00
> Agent JSON: https://voltgrids.com/ja/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.json
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## 概要

この部分放電音響検知の完全ガイドで、変電所のメンテナンス戦略を強化しましょう。超音波センサを使用して変流器の内部絶縁不良を特定する方法、位相分解パターンを解釈する方法、システムのダウンタイムなしにデータ駆動型の保守決定を行う方法を学ぶことができます。.

## Media

- YouTube: https://youtu.be/B0i-ibHAJ4k
- SoundCloud: https://soundcloud.com/bepto-247719800/a-complete-guide-to-partial/s-DHOIGd1ExBq?si=c051aa27980549e28ef6fd5fc6af2129&utm_source=clipboard&utm_medium=text&utm_campaign=social_sharing

## 記事

![屋外変電所の東アジアの専門エンジニアが、絶縁欠陥から発生する超音波信号を解釈するポータブルアナライザーを使用して、変流器の部分放電アコースティックエミッションのオンライン検出を行い、電力を遮断することなく信頼性の高い資産管理を実現している。.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/East-Asian-Engineer-Uses-Portable-AE-Analyzer-for-In-service-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

東アジアのエンジニアがポータブルAEアナライザーを使用してCT PDをインサービスで検出

## はじめに

変圧器の絶縁システムにおける部分放電は、差し迫った絶縁不良の最も信頼できる早期警告です。そして、アコースティックエミッション検出は、機器を使用停止にすることなく、設置された配電用CTのアクティブな部分放電を識別するための最も実用的に展開可能な方法です。内部で活発に放電しているCTは、絶縁媒体とハウジングを伝搬する超音波音響信号を通して、その劣化状態を伝えます。この信号は圧電センサー装置で検出可能で、適切な手法で解釈でき、適切な保守対応で対処可能で、すべて1分の計画停止も必要ありません。.

**配電用CTの部分放電音響検出は、CT絶縁システム内で部分放電が発生するたびに発生する超音波圧力波（通常、超音波周波数範囲）を検出することで機能します。この技術は、非侵襲的で、二次回路の切断を必要とせず、通電条件下で実行でき、電気的部分放電測定法では不可能な位置情報を提供するため、設置型CTのメンテナンスにとって他に類を見ない価値があります。.**

配電保守エンジニア、絶縁状態評価専門家、CTフリート管理を担当する信頼性チーム向けに、音響信号発生の物理学からセンサーの選択、測定方法、信号の解釈、保守の意思決定まで、アコースティック・エミッション部分放電検出の完全な技術的枠組みを提供します。.

## 目次

- [CT絶縁システムにおける部分放電とアコースティック・エミッション検出の仕組みとは？](#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work)
- [CT部分放電検出のためのアコースティックエミッションセンサーの選択と配置は？](#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection)
- [構造化されたCT音響部分放電測定キャンペーンを実施するには？](#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign)
- [アコースティック・エミッション信号をどのように解釈し、CTメンテナンスの決断を下すか？](#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions)
- [配電用CTの部分放電音響検知に関するFAQ](#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts)

## CT絶縁システムにおける部分放電とアコースティック・エミッション検出の仕組みとは？

![変流器内の部分放電（PD）とアコースティック・エミッション（AE）の検出を説明する、複数の吹き出しと分割図による詳細な概念図。膨張する超音波圧力波を発生する絶縁空隙内の「部分放電（PD）イベント」を拡大したCTの断面を示しています。これらの波はCTハウジング上の外部「圧電センサー」によって捕捉され、ハンドヘルドの「シグナルアナライザー」に信号を送信します。アナライザーのディスプレイには「波形とスペクトル」データが表示され、「超音波パルス（20～500kHz）」が強調表示されます。背景には、変電所における「オンライン/稼動中検査」としてのプロセスが、電気的方法との比較とともに示されている。.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Understanding-Partial-Discharge-PD-via-Acoustic-Emission-AE-Detection-in-CT-Insulation-1024x687.jpg)

CT絶縁におけるアコースティック・エミッション（AE）検出による部分放電（PD）の理解

部分放電は、導体間の絶縁の一部のみを橋渡しする放電であり、高電圧導体とアース間の完全な絶縁破壊経路を構成するものではありませんが、最終的に完全な絶縁破壊経路が形成されるまで、放電部位を取り囲む絶縁材料を徐々に劣化させます。CT絶縁システム（オイルペーパー、キャスト樹脂エポキシ、SF₆ガスのいずれでも）において、部分放電は、放電強度と絶縁タイプに応じて数ヶ月から数年の時間スケールで絶縁システムを使用可能な状態から故障した状態に変換する主な劣化メカニズムです。.

### CT絶縁における部分放電の物理学

部分放電は、鋳造樹脂の空隙、オイルペーパー絶縁体のガス気泡、剥離界面、金属介在物、局所的に電界応力が上昇した領域など、絶縁の弱点となる部位で発生します。このような部位では、局所的な電界が欠陥内の絶縁媒体の絶縁破壊強度を上回ります。典型的には、誘電強度が周囲の固体または液体の絶縁体よりもはるかに低い、気体で満たされた空隙です。.

局所磁場がボイドの絶縁破壊強度を超えると、ボイド内で急速な放電が発生する。この放電は

- **電気的に：** 一次側回路に電流パルスを発生させ、二次側回路に対応する誘導パルスを発生させる。
- **熱的に：** 放電部位にエネルギーを蓄積し、周囲の断熱材を炭化させ、連続した放電サイクルの間に空隙を拡大する。
- **音響的に：** 急速な局所的圧力変化（機械的衝撃）を生じさせ、周囲の絶縁媒体およびCTハウジングを通して音響波として放電部位から外側に伝播させます。

部分放電からの音響放射は、20-500 kHzの超音波周波数範囲に大きなエネルギーを含む広帯域の圧力パルスです。信号はCTの絶縁媒体（オイル、樹脂、ガス）を伝搬し、CTハウジングの壁を通過し、距離とともに減衰し、材料界面で反射しながら、CTの外面に到達し、接触型圧電センサーによって検出されます。.

CT音響部分放電検出を定義する主な技術パラメータ：

- **アコースティック・エミッションの周波数範囲：** 内部CT PD用20-300 kHz；; [ピークエネルギーは、オイルペーパーCT絶縁では通常80～150 kHz](https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228)[1](#fn-1); 鋳造樹脂CT絶縁用100-250 kHz
- **信号の伝搬速度：** [トランス・オイル中1,400～1,500 m/s](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X)[2](#fn-2); エポキシ鋳造樹脂では2,500-3,500m/s、スチール製ハウジングでは5,100m/s - 速度の違いにより、到達時間法による音源探査が可能。
- **信号の減衰：** 減衰は周波数によって増加する - 低周波成分は放電源からさらに伝搬する。
- **検出しきい値：** 検出可能なPD電荷の最小値は、CTハウジング上の接触型圧電センサーの場合、約100～500 pC。電気的PD測定はより高感度（5～10 pC）だが、二次回路へのアクセスが必要。
- **センサーの周波数応答：** 広帯域圧電センサー：20-300 kHzフラットレスポンス; 共振型圧電センサー: 150 kHzでピーク感度±20%; 共振型センサーは、設計周波数でより高い感度を提供しますが、共振帯域外の信号を見逃します。
- **適用規格：** IEC 60270（電気的 PD 測定-基準法）、IEC 62478（高電圧試験技術-アコースティック・エミッション）、 IEC 60599（溶存ガス分析-補完的診断法）

アコースティック・エミッションの検出は、フィールド・メンテナンス・アプリケーションにおいて、電気的PD測定よりも優れている：

[IEC 60270に準拠した電気的PD測定は、PD定量化のための参照方法である。](https://webstore.iec.ch/publication/1225)[3](#fn-3) - ピコクーロン単位で校正された電荷測定が可能であり、工場での受入試験に使用される方法である。しかし、現場での電気的PD測定には、CT二次回路へのアクセス、校正されたカップリングコンデンサ、ノイズのない測定環境が必要です。アコースティック・エミッションの検出には、CTハウジング表面への物理的なアクセスのみが必要です。CTが完全に通電され、負荷がかかっている状態で、二次回路を変更することなく、電磁ノイズ環境が存在する状態で実施することができます。.

## CT部分放電検出のためのアコースティックエミッションセンサーの選択と配置は？

![変圧器の部分放電検出におけるアコースティックエミッションセンサの選択と位置決めのベストプラクティスを示す技術図。油浸CT（下部タンク壁）と鋳造樹脂CT（エポキシボディベース）の最適なカップリングを対比し、適切な周波数範囲と必須カップリングゲルを強調。Hsu-Nielsenソースを用いた検証セットアップでは、必要なSNR >= 6 dBを示しています。.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Comprehensive-AE-Sensor-Selection-Positioning-Guide-for-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)

包括的なAEセンサーの選択とCT PD検出のためのポジショニングガイド

センサーの選択と位置決めは、音響PDの検出品質において最も影響力のある2つの変数である。正しく選択されたセンサーが間違った位置にあると内部PD信号を見逃し、正しく位置決めされたセンサーが間違った周波数特性を持つと、内部放電ではなく外部干渉を検出することになる。.

### CT音響PD検出のためのセンサー選択

**圧電接触センサー（一次方式）：**
接触型ピエゾ式センサーはCTのハウジング表面に押し付けられ、ハウジング壁を透過した音響波を検出します。内部PD検出の感度が最も高く、CTの音響PD調査の標準的な方法です。.

選考基準

- **周波数範囲：** 油浸CTの場合は50～200kHz、鋳造樹脂CTの場合は80～300kHz - 樹脂の減衰が大きいため、放電源からの信号がノイズフロアまで減衰する前に検出するために、より高い周波数感度が必要。
- **感度：** 最小-65 dB ref 1 V/μbarで、オイルを通して300 mmまでの距離でPDソースを確実に検出；鋳造樹脂アプリケーションでは最小-55 dB
- **ハウジングの互換性：** 強磁性CTハウジング用マグネットマウントベース - トレンド監視のために安定したカップリング力と再現性のあるセンサー位置決めを提供；非強磁性ハウジング用粘着カップリング

**空中超音波センサー（補足法）：**
非接触超音波センサーは、表面コロナと外部PDソースからの空中音響放射を検出します。このセンサは、強い空中信号を発生するが接触信号が弱い外部コロナと、強い接触信号を発生するが空中信号が弱い内部PDを区別するために使用される。.

### 異なるCTタイプのセンサー位置決め

**油浸CT（磁器または複合ブッシング）：**

- 一次センサーの位置：タンク下部壁面、タンク底面から50～100mm上 - 内部PDソースからのオイル伝搬音響信号は下方に伝搬し、タンク底面に集中する。
- 二次センサーの位置：一次センサーに対して90°の角度でタンク壁面中央に設置 - 到達時間の比較による二次元的なソース位置の特定が可能
- 避ける：ブッシング表面 - ブッシング表面の外部コロナが強い音響信号を発生し、センサーがブッシング上に配置されている場合、内部PD信号をマスクする。

**キャストレジンCT（エポキシ封止）：**

- 一次センサーの位置：鋳造樹脂はオイルよりも音響減衰が大きいため、予想されるPD発生源（通常は高電圧導体界面またはコアと樹脂の界面）のできるだけ近くにセンサーを配置する必要がある。
- 二次センサー位置CT本体外周に120°間隔で配置 - 樹脂封止CTの3点ソースロケーションが可能
- カップリング媒体：鋳造樹脂には音響カップリングゲルが必須 - エポキシの表面粗さは、カップリングゲルなしでは高周波信号を著しく減衰させる空隙を作る

### カップリング品質検証

PD測定を記録する前に、音響カップリングの品質を確認する：

SNRcoupling=20×ログ10⁡(VsignalVnoise)≥6 dBSNR_{coupling} = 20 ￤log_{10}left(￤frac{V_{signal}}{V_{noise}})￤geq 6 ￤text{ dB}

センサから 100～200 mm 離れた CT ハウジング表面に鉛筆の芯の折れ（Hsu-Nielsen ソース）を当てます。これにより広帯域の音響インパルスが発生し、センサが正しく結合され、信号経路が無傷であることを確認します。正しく結合されたセンサは、SNRがバックグラウンドノイズフロアより6dB以上高いクリーンなインパルス応答を示します。.

## 構造化されたCT音響部分放電測定キャンペーンを実施するには？

![CT音響部分放電測定キャンペーンのワークフローを4つのパネルで構成し、分かりやすいラベルとアイコンで説明した詳細なインフォグラフィックとプロセスチャートです。パネルでは、「ベースライン測定の確立」、「測定シーケンスと頻度の定義」（年間、イベントドリブン）、「測定プロトコルの実行」（周囲ノイズ、センサーの位置、FFTスペクトル、PRPDパターン）、「発生源位置の計算」（3つ以上のセンサーと到達時間差を使用）の方法を詳しく説明しています。数式とデータグラフは、体系的な資産管理のための各ステップを示しています。.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Structured-Workflow-for-CT-Acoustic-PD-Fleet-Survey-1024x687.jpg)

CT音響PDフリート調査のための構造化されたワークフロー

配電用 CT 群の構造化された音響 PD 測定キャンペーンには、CT 間、測定期間間、および被検査 CT と既知の健全な基準との比較を可能にする定義された測定プロトコルが必要です。.

### ステップ1：ベースライン測定の確立

アコースティックPD検出が劣化したCTを特定する前に、既知の健全な条件下でフリート内の各CTのベースライン測定値を確立する必要がある：

- **試運転時のベースラインまたは最後に確認された健康な状態を記録する：** 各 CT の音響信号レベル、周波数スペクトル、および位相分解パターンを、試運転時または健全な絶縁が確認された直後に測定し、文書化すること。
- **測定条件を記録する：** 一次電圧、一次電流、周囲温度、天候を記録する - 音響PD信号レベルは電圧（PDの開始電圧）と温度（絶縁体の粘度が油中の信号伝播に影響）によって変化する。
- **フリートのリファレンスを確立する：** CTフリート全体の音響信号レベルの統計的分布を特定する-フリート中央値より6dB以上信号レベルが高いCTは、絶対レベルに関係なく調査が必要

### ステップ2：測定シーケンスと頻度の定義

- **15歳以上のCTを対象とした年次調査：** 絶縁劣化はCTの耐用年数の後半に加速する。年1回の音響PD調査は、劣化が致命的なレベルに達する前に検知するのに十分な時間分解能を提供する。
- **絶縁に関する懸念のあるCTを対象に、6ヶ月に1度調査を行う：** 前回の調査で音響レベルが上昇したCT、溶存ガス分析結果が異常なCT、熱過負荷が発生したCT
- **障害発生後、直ちに調査：** 定格短時間電流の 50% を超えるスルー故障電流にさらされた CT は、30 日以内に音響による PD 評価が必要です。故障電流の熱ストレスは、故障発生から数週間以内に PD として現れる絶縁劣化を開始する可能性があります。

### ステップ3：測定プロトコルの実行

1. **測定環境を整える：** センサをCTハウジングに結合し、信号源を切り離した状態で周囲のノイズレベルを記録する。
2. **決められた位置にセンサーを当てる：** センサーの選択セクションのステップ1で定義したCTタイプ別のポジショニングを使用する。
3. **時間波形を記録する：** 各センサー位置で最低10秒間の連続音響信号を取得 - 複数の電源周波数サイクルを観測し、位相相関のあるPD活動を特定するのに十分な時間
4. **周波数スペクトルを記録する：** 捕捉した波形をFFT分析し、ピーク周波数成分を同定し、ベースラインスペクトルと比較する。
5. **位相分解pdパターンを記録する：** 基準電圧信号を使用して音響測定を電源周波数電圧位相と同期させ、音響イベントの振幅を位相角に対してプロットします。
6. **マルチセンサー到着時間分析を適用する：** 2つ以上のセンサーが同時に配置されている場合、センサー位置間の音響信号の到達時間差（TDOA）を記録する。

### ステップ4：ソース位置の計算

CTハウジングの既知の位置にある2つのセンサーの場合：

Δd=voil×Δt\デルタ d = v_{oil}\t

どこで Δt\デルタt は測定された到着時間差であり voilv_{oil} は油中の音響伝搬速度（1,450 m/s）である。音源は、定経路長差 Δd\デルタd - 3つ以上のセンサーを使用する場合、複数の双曲線の交点が点音源の位置となる。.

内部形状が既知のCTの場合、3つのセンサーと慎重なTDOA測定により、±20-50mmの線源位置精度が達成可能である。これは、高電圧導体界面（最も重大）、コア-絶縁界面（中程度の重大）、タンク壁面（最も低い重大）のPD線源を区別するのに十分である。.

### アプリケーション・シナリオ

- **配電変電所年次CTフリート調査：** タンク下部壁面の接触型圧電センサー、単一センサーの振幅とスペクトル調査、フリートベースラインとの比較、ベースラインから6dB以上増加したCTに旗を立て、フォローアップのマルチセンサー調査を実施。
- **老朽化したCT断熱材の状態評価（耐用年数20年以上）：** PRPD分析によるマルチセンサー展開、TDOAによる発生源の特定、溶存ガス分析結果との相関、音響と化学的証拠の組み合わせによるメンテナンスの決定
- **故障後のCT絶縁評価：** 故障発生から30日以内にシングルセンサによる即時調査、故障前のベースラインとの比較、信号レベルの上昇をトリガとしたモニタリングプログラムの迅速化
- **新しいCTコミッショニング・ベースライン** 試運転時の完全なマルチセンサー調査；基準としてPRPDパターンを記録；周波数スペクトルを文書化；結果を生涯ベースラインとしてCT資産管理記録に保存

## アコースティック・エミッション信号をどのように解釈し、CTメンテナンスの決断を下すか？

![電流トランスからのアコースティックエミッション信号をどのように解釈して保守を決定するかを示す包括的なエンジニアリングインフォグラフィック。上段では、PRPDプロット、周波数スペクトル、エアボーン・センサ/コンタクトセンサの相対強度を用いて、カテゴリー1（内部ボイド、重大）、カテゴリー2（表面トラッキング、重大度大）、カテゴリー3（外部コロナ、重大度小）、カテゴリー4（機械振動、PDなし）の4つの信号カテゴリーを比較しています。一番下のセクションは、調査結果から具体的な判断ダイヤモンド（信号レベルは6dB以上か？位相相関はあるか？信号レベルは6dBを超えるか、位相に相関があるか、対称であるか、といった調査結果から、「緊急交換が必要」、「交換を予定する」、「外部ソースを調査する」といった標準的なメンテナンス・アクションまでが示されています。補完的なDGAと電気的PD相関に関する小さなアイコンの説明。.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Current-Transformer-Acoustic-Signal-Interpretation-Maintenance-Decision-Guide-1024x687.jpg)

電流トランスの音響信号解釈とメンテナンス決定ガイド

### 信号解釈の枠組み

音響PD信号の解釈には、振幅範囲は重複するが、周波数スペクトル、位相分解パターン、メンテナンスの意味合いが明確に異なる4つの信号カテゴリーを区別する必要がある：

**カテゴリー1：内部ボイド排出（最もクリティカル）**

- **音響特性：** 2×電源周波数繰り返し率での繰り返しインパルス（1電圧サイクルにつき2回の放電イベント-正の半サイクルで1回、負の半サイクルで1回）；ピーク周波数80～150kHz；空気センサーより接触センサーの方が信号が強い。
- **PRPDパターン：** [45°と225°の位相位置にある対称クラスター](https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042)[4](#fn-4) (正と負の電圧ピーク）；振幅分布は各クラスター内でガウス分布に従う。
- **メンテナンスの意味合い：** 積極的な内部断熱材の劣化 - 次回の計画停電内に交換を予定；交換までの監視頻度を月1回に増やす

**カテゴリー2：表面追跡排出（深刻度が高い）**

- **音響特性：** 不規則なインパルスパターン；パワー周波数相関はあるが非対称；ピーク周波数50～100kHz；接触型および空中センサーの両方で検出可能な信号
- **PRPDパターン：** 非対称クラスター-一方の半サイクルが他方の半サイクルより強く、不規則な振幅分布は不規則な放電挙動を示す。
- **メンテナンスの意味合い：** 表面絶縁劣化 - 通常、ブッシングとフランジの界面またはコアと樹脂の界面。

**カテゴリー3：外部コロナ（CT重要度低）**

- **音響特性：** 個別のインパルスではなく連続的なヒス；強い空中信号；弱いまたは接触信号なし；ピーク周波数20～50 kHz
- **PRPDパターン：** 電圧のゼロクロス点（90°と270°）に集中し、振幅分布は非常に安定している。
- **メンテナンスの意味合い：** 隣接する導体、絶縁体、またはハードウェアからの外部コロナ - CT絶縁劣化なし；外部コロナ源を調査し修正する；CT交換不要

**カテゴリー4機械的振動と干渉（PDなし）**

- **音響特性：** 電源周波数および高調波（50 Hz、100 Hz、150 Hz）の連続信号、電圧位相との相関なし。
- **PRPDパターン：** すべての位相角で均一な分布 - 位相相関なし
- **メンテナンスの意味合い：** 磁歪、部品の緩み、または外部の機械的な原因による機械的な振動 - PD信号ではない。

### メンテナンス決定フローチャート

### 音響PD診断デシジョンツリー

音響PD調査結果

信号レベルはベースラインより6dB以上高いか？

イエス

ノー

年次調査の継続

接触センサーの方が空中よりも信号が強いのか？

イエス

ノー

外部コロナ

外部ソースの調査

PRPDパターンは電圧ピークで位相相関があるか？

イエス

ノー

機械的振動

機械的な原因を調査

PRPDパターンは左右対称か？

イエス

内部ボイド排出

スケジュール変更

ノー

PRPDパターンは不規則な振幅で非対称か？

イエス

サーフェス・トラッキング

緊急交換

ノー

相関DGA解析と電気的PDテストの実施

確定診断のために

### 補完的診断法との相関性

アコースティックPD検出は最も実用的な現場診断を提供するが、その結論は補完的な方法との相関関係によって強化される：

- **溶存ガス分析（DGA）：** [油浸CTにおける水素(H₂)とメタン(CH₄)の発生で、活性PDを確認](https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/)[5](#fn-5); アセチレン（C₂H₂）は高エネルギーのアーク放電を示し、音響信号レベルの増加とDGAガス発生率の相関は内部放電源を確認する。
- **赤外線サーマルカメラ：** CTハウジング表面のホットスポットは、トラッキング放電経路による抵抗加熱を示す。
- **電気的PD測定（IEC 60270）：** pC単位で較正された電荷測定を提供 - 確実な重大度評価に必要；計画停電中、CTを非通電にし、二次回路にアクセス可能な状態で実施

### よくある解釈の間違い

- **音響信号の上昇はすべて内部PDによるものである：** 配電用変電所では、隣接するハードウェアからの外部コロナが、音響PDの誤検出の最も一般的な原因である。
- **単一測定振幅のみに基づいて交換を決定すること：** PRPDパターン分析、周波数スペクトル比較、ベースライン相関を行わない単一の振幅上昇の測定値は、交換を決定するには不十分な証拠となる。
- **アラームしきい値」以下の音響信号を無視する：** 絶縁劣化が進行すると、数カ月から数年かけて音響信号レベルが徐々に上昇する。現在ベースラインより3dB高く、次の調査では4dB高くなる信号は、ベースラインより6dB高いが安定している信号よりも懸念すべきものである。
- **電圧過渡現象またはスイッチング事象の直後に音響PD調査を行うこと：** スイッチング操作により、油浸CTでは数分間持続する音響信号が発生する。

## 結論

アコースティックエミッションによる部分放電検出は、配電用CTに利用可能な最も実用的な状態監視技術であり、停電や二次回路へのアクセス、特殊な変電インフラ、CTやその接続回路への変更を必要としません。この技術の価値は、ある瞬間のPDを検出することではありません。それは、フリート内の各CTのベースラインを確立し、連続した測定キャンペーンにわたって音響信号レベルをトレンド化し、位相分解パターンと周波数スペクトルを使用して、緊急交換が必要な内部ボイド放電とCTの介入が不要な外部コロナを区別することです。. **配電用CTのフリート管理において、アコースティック・エミッション部分放電検出は、予期せぬ絶縁破壊後の緊急交換という消極的なCT故障対応を、計画的な資産管理に転換するメンテナンス投資である。そこでは、劣化したCTが故障の数ヶ月前に特定され、計画外のCT故障の安全リスク、保護機能停止、緊急調達コストを伴わずに、計画停電中に交換される。.**

## 配電用CTの部分放電音響検知に関するFAQ

### **Q: 油浸式配電用変流器の部分放電検知に使用すべきアコースティック・エミッションの周波数範囲と、鋳造樹脂 CT の用途と異なる理由を教えてください。**

**A:** 油浸CT：50-200 kHz - オイルにより音響減衰が少なく、低周波成分が放電源からセンサーに伝搬する。鋳造樹脂CT：80-300 kHz - エポキシ樹脂は音響減衰が大きいため、十分なS/N比を得るためには、より高い周波数感度と、予想されるPD発生源位置により近いセンサー配置が必要。.

### **Q: 位相分解部分放電パターン解析は、パワー分布CTアコースティック・エミッション測定において、内部ボイド放電と外部コロナをどのように区別するのですか？**

**A:** 内部ボイド放電は、電圧ピーク位相位置（45°と225°）に対称的なPRPDクラスターを生成する。外部コロナでは、電圧ゼロクロス位置（90°と270°）にPRPDクラスターが生成される。PRPDクラスターの位相位置は、内部PDソースと外部PDソースの主な識別要因である。.

### **Q: 配電 CT 内の部分放電源の位置特定に必要なアコースティックエミッションセンサの最小数と達成可能な位置精度は？**

**A:** 到達時間解析を使用した2次元線源位置決めには最低3つのセンサーが必要。3つのセンサーは2つの双曲線の交点を提供し、内部形状が既知の油浸CTにおいて±20～50mmの精度で点線源の位置が得られる。2つのセンサーは双曲線の軌跡のみを提供し、点の位置特定には不十分であるが、線源が一方のセンサー位置より他方のセンサー位置に近いかどうかの確認には有用である。.

### **Q: 配電保守プログラムにおいてCTの交換を決定するために、アコースティック・エミッションの部分放電測定は溶存ガス分析結果とどのように相関させるべきでしょうか？**

**A:** DGAで水素とメタンの発生と同時に音響PD信号が増加した場合、活発な低エネルギー内部放電を確認 - 次回の計画停電時に交換を予定。アセチレンの発生を伴う音響 PD 信号の増加は、高エネルギーのアーク放電を確認 - 緊急扱いとし、交換を延期しないこと。DGAガス発生を伴わない音響PD信号の増加は、外部コロナまたは機械的振動を示唆 - 交換を予定する前に、CT以外のソースを調査すること。.

### **Q: 配電用変電所の油浸変流器のアコースティック・エミッション部分放電モニタリングは、CT の使用年数や状態履歴に基づき、どの程度の調査頻度で行うべきでしょうか。**

**A:** 15歳未満で既知の絶縁懸念のないCT：2年毎の音響調査。15年から25年のCT：年1回の調査。25年以上のCT：6ヵ月ごとの調査。過去に音響測定値の上昇、異常なDGA、または故障後の熱応力の履歴があるCT：年齢に関係なく、3ヵ月に1回の調査。CT の一次電流が定格短時間電流の 50% を超える障害発生後 30 日以内に直ちに調査。.

1. “「部分放電検出のためのアコースティック・エミッション解析」、, `https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228`. .本研究は、オイルペーパー断熱システムの典型的なAE周波数帯を確立した。エビデンスの役割：統計；出典の種類：研究。裏付け：ピークエネルギーは、オイルペーパーCT断熱材の場合、通常80-150 kHzである。. [↩](#fnref-1_ref)
2. “「トランスフォーマーオイル中の超音波伝播”、, `https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X`. .この研究では、到着時刻の特定に不可欠な音響速度パラメータを測定する。エビデンスの役割：メカニズム; 出典の種類：研究.サポート変圧器油中1,400-1,500 m/s。. [↩](#fnref-2_ref)
3. “「IEC 60270：高電圧試験技術-部分放電測定」、, `https://webstore.iec.ch/publication/1225`. .本標準は、PD 定量のための基準電気的方法を定義する。Evidence role: general_support; 出典の種類: standard.サポートIEC 60270 による電気的 PD 測定は、PD 定量の参照方法である。. [↩](#fnref-3_ref)
4. “「位相分解部分放電パターンの解釈」、, `https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042`. .この論文では、内部ボイド放電の対称的なクラスタリング挙動について詳述している。エビデンスの役割：メカニズム; 出典の種類：研究.サポート：45°と225°の位相位置における対称クラスター。. [↩](#fnref-4_ref)
5. “「油浸変圧器で発生するガスの解釈のためのIEEEガイド」、, `https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/`. .このガイドでは、部分放電に起因する化学ガスマーカーを文書化している。エビデンスの役割：メカニズム; 出典の種類：標準.サポート油浸CTにおける水素(H₂)およびメタン(CH₄)の発生は、活発なPDを確認する。. [↩](#fnref-5_ref)